[发明专利]一种人体运动能力集成测试装置及其使用方法

权利要求书

1.一种人体运动能力集成测试装置的使用方法，人体运动能力集成测试装置由电控跑台(1)、柔性压力传感器(2)、力敏传感模块(3)、动作引导模块(4)、悬吊保护模块(5)、数据采集分析模块(6)组成，其中：

所述的电控跑台(1)是指可升降的电控跑步机，用于提供受试者进行试验动作的环境载体，根据数据采集分析模块(6)的控制指令，模拟平地和坡道测试环境，以实现集中获取受试者站立、起步、行走过程中双侧足底压力变化；

所述的柔性压力传感器(2)安装在电控跑台的跑板上，用于检测受试者站立姿态和行走步态数据，发送到数据采集分析模块(6)，以评价受试者的动、静态平衡能力，双侧行走过程的双侧下肢对称性和稳定性；

所述的力敏传感模块(3)包括握力传感器、扭矩传感器、指力传感器、角度传感器及其信号处理单元，安装在电控跑台双侧保护扶手上，用于检测受试者手部握力、腕力、手指捏合力、关节活动角度，发送到数据采集分析模块(6)，以评价受试者上肢肌肉力量、动作稳定性、双侧动作协调能力；

所述的动作引导模块(4)包括大屏显示器及其控制单元，安装在受试者进行站位试验动作的前侧上方，根据数据采集分析模块(6)的控制指令，引导受试者进行系统设定的动作，获取受试者动作反应时间、动作准确度，发送到数据采集分析模块(6)，以评价受试者的脑手眼协调能力、肢体调整能力、精细动作的完成能力；

所述的悬吊保护模块(5)包括电机、拉力传感器、悬吊绳和护体马甲，用于受试者进行规定动作过程中的安全保护，也根据数据采集分析模块(6)的控制指令提供减重拉力，辅助受试者完成规定动作的测试；

所述的数据采集分析模块(6)包括控制电路、采集分析系统软件、主机和显示器，用于获取、处理、分析、显示和存储用户测试数据，展示分析评价结果，控制电控跑台和悬吊保护模块的运转，其特征在于，自动引导受试者和测试人员按以下步骤进行试验：

步骤(1)、获取的受试者基本信息，建立受试者档案，包括但不限于年龄、性别、身高、体重、肢体健康状况；

步骤(2)、自动设定测试动作项目类别和难易等级，经测试人员确认后，驱动动作引导模块(4)显示试验流程和注意事项，并提示测试人员在试验过程中对受试者进行必要的安全防护；

步骤(3)、引导受试者维持设定姿势1分钟，记录并存储测试期间的足底压力数据；其中设定姿势包括但不限于：单脚站立、双脚站立、线性步站立、15度坡道站立；

步骤(4)、引导受试者完成设定动作，记录并存储受试者过程中手指捏合力大小、方向、行程，肘/腕关节活动角度、扭矩，手部握力大小；中设定动作为拿捏物体、肘部屈伸、腕部屈伸、抓握物体；

步骤(5)、控制电控跑台(1)按设定速度、坡道运动，引导受试者从站立姿态转换到5Km/h的匀速行走状态，并完成20米的行走距离，记录并存储试验全程的双侧足底压力数据，同时控制悬吊保护模块(5)进行保护；

步骤(6)、根据上述测试过程记录的数据，计算上肢和下肢的运动能力特征参数，评价受试者的自主行走能力和日常活动能力评价，给出测试报告；

该人体运动能力集成测试装置的使用方法，面向老龄化社会医养服务、运动障碍和退行性疾病量化诊疗、康复诊疗和康复辅助器具研发领域的人体运动机能测试评估需求，融合自主行走能力、肢体活动能力、身体平衡能力运动能力特征参数，对人体运动能力进行集成测试和综合分析评估，有效的解决了老年人和运动机能受损的残障患者自主行走能力、日常活动能力的特征信息获取问题，为探究老年人运动机能衰退的机理和演化规律、研究运动机能受损患者的康复治疗技术和功能代偿方案提供了技术手段，满足老龄病防控、运动机能受损康复治疗过程的康复评定、健康养老服务等相关科研及应用的共性需求，同时也为研究人体运动特征和行为特征的其它相关领域提供共性技术手段和装备支撑；

该人体运动能力集成测试装置的使用方法实现自主行走能力、平衡机能、抓握能力、拿捏能力、协调反应能力及自主行动控制能力多种运动机能参数的集成测试与综合分析，为老龄病防控、运动障碍类疾病分级诊疗和健康养老等相关科学研究提供基础平台，满足康复医疗、养老服务、体育科研、人机交互等不同领域的科学研究和应用需求；

该人体运动能力集成测试装置的使用方法实现平地、坡道多模拟场景环境下行走步态的双足压力的集成测试，依据站立和行走过程的步态信息，考察人体静态平衡保持、动态平衡控制能力和下肢力量水平，实现人体自主行走能力的综合评估；

该人体运动能力集成测试装置的使用方法将自主行走能力、日常活动能力进行集中测试，有效减小测试所需场地，缩短测试过程耗时，测试数据集成分析，有利于全面、综合评估患者的运动能力；

该人体运动能力集成测试装置的使用方法通过测试受试者平地和坡道环境下，站立、起步、匀速行走过程中的足底压力分布信息以及进行肘腕屈伸、抓握和拿捏物体动作过程的力量信息，客观、量化评价受试者的自主行走能力和日常活动能力。